157031. lajstromszámú szabadalom • Eljárás konjugált diének emulziós polimerizálására
157031 13 14 12. példa: Folyamatos polimerizáció: Az eljárásit 5 C°-on végeztük ,el, 6 db sorba- 5 kapcsolt, és folyamatosan az alábbi anyagokkal megtöltött reakcióedényben: 20O0 kg/óra butadién 4000 l/óra 2,,3'%-os vizes káliumrezinát oldat 0,44-kg/óra FeS04 • 7H2 Q 2,738 kg/óra para-mentán-fhidroperoxid 4 kg/óra ter-dodeciltmerikaptán (a butadiémre vonatkoztatott 0,2%) A két utóbbi adalékot, azaz a katalizátort és lámcthosszregulátort mind a hat, emulzióval elárasztott reakcióedény bemenéténél folyamatosan adagoltuk be. A reafcciókiözeg tartózkodási ideje minden reakcióedényben 1 óra 40 perc. volt, így tehát a reafccióelegyet 1 óra 40 perces időközönként elegyítettük katalizátorral és regulatorral. A hat reakcióedény tetején egymásután hozzáadott kataihzátormennyiségek gyorsan csÖkkeritek: az első •reakciőedény bemeneténél a szükséges összmennyiség 40%nát, a másodiíknái a 2'5,4%Hát, a harmadiknál a 15,2%-át, majd a többi reakciőedény bemeneténél rendre 8,9! %, 4,8i% és 2,7% mennyiségű katalizátort tápláltunk be. 'A regulátor összmennyiségének 40%-át (1,6 kg) az első reakcióedény tetején vezettük be, míg a maradékot a többi öt bevezetési pont között úgy osztottuk meg, hogy R'XIO3 minden reakcióedény kimeneténél 0,7 és 2,2 közötti érték legyen (mólarány: R = 0,19 -—0,6X10~3 ). , Valamennyi kimenetnél megvizsgáltuk a maradék monomer és a regulátor mennyiségét, a butadién átalakulási fokát a poBmerizátumíban (C), és az előbbi értékek alapján kiszámítottuk a mindenkori R'XIO3 arányt. Reakcióedény .. kiPolimerizáció összidéje c% R'XIO3 menete • 1 1 óra 40 perc 6,9 1,32 2 3 óra 20 perc 15,5 1,69 3 5 óra 24,3 1,03 4 6 óra 40 perc 38,5 0,77 5 8 óra 20 perc 49,2 1,40 6 10 óra 60,3 2,14 R'max/R'min = 2,14/0,77 = 2,78. A kapott polimer a 7. és 8. példák termékeihez hasonlóan szűk imolekulasúlyeloszlással rendelkezik. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 13. példa: A poUmerizációt a 12. példában ismertetett eljárás szarint hajtjuk végre, azonban az R' .arányokat (maraidék regulátor (még nem polimerizált butadién) szűkebb határok, azaz: R' X103 = = 0,9—'1,65 értékek között változtattuk. . A reakeióedéinyek bemenetén bevezetett óránkénti TDM-mennyiséget ennek megfelelően a ^következő táblázatban megadott módon szabályoztuk. A táblázatban feltüntettük a mindenkori polimerizációfokot (C) és a megfelelő R' arányt ugyanannak a reakci ©edénynek a. kimeneténél. '• " Reakcióedény száma Polimerizáció összidéje TDM hozzáadás sebessége g/ó C % R'XIO3 0 1 óra 40 perc 1 óra 40 perc 3 óra 20 perc 3 óra 20 perc 5 óra^ 5 óra 6 óra 40 perc 6 óra 40 perc 8 óra 20 perc 8 óra 20 perc 10 óra 1600 600 600 600 360 240 0 7,6 25,3 35,3 47,2 58,5 0,96 1,16 1,47 1,61 1,64 0,93 Mint látható, az arány 1,64-es maximális és 0,93^as minimális értékek között változik, az R'XIO3 értékek hányadosa 1,77, tehát az egység, vagyis az R' arányok állandó beállítása közelében van. A kapott polimer igen szűk molekulasúlyeloscdással rendelkezik. A 15. példa szerint végrehajtott vulkanizálás után a kapott termiek tulajdonságai a kiövetke- •• zők: g olaj/100 g polimer Mooney viszkozitás ML/4 Törési szilárdság kg/cm2 Modul 300% Szakadási nyúlás % Rugalmas visszaalakulás Rugalmasság Schob szerint Goodrich AT C° Deformáció Ah % 0 37,5 50 98 58 45 164 162 156 110 96 89 380 420 450 9 10 11 42 38 31 41 42,8 49,5 11,8 13,6 18,7 A találmány szerinti termék tehát jó rugalmas tulajdonságokkal rendelkező gumikat ad, 6Q amelyek különösen gépkocsiabroncsok előállítására alkalmasak. Az eddigi példák adatait a következő táblázatban foglaljuk össze. A táblázatból kitűnik, hogy összefüggés van az R' arányok változása 65 és a kapott termék molekulasúlyeloszlásá kö-7
